l’imagerie radiologique ostéo-articulaire...

l’imagerie radiologique ostéo-articulaire "conventionnelle"

D. Régent

décembre 1895 W. C. Roentgen

imagerie par projection = représentation d'un volume(espace tri dimensionnel ) sur une image (bidimensionnelle) mais en radiologie standard , pas de perspective ni d'ombrage ! ! !

par opposition à imagerie "en coupes" ( qui permet une représentation en volume ) ! ! !

quelles sont les principales caractéristiques de cette image de la main de Madame Roentgen par rapport aux clichés actuels

- aspects géométriques : agrandissement , distorsion ,loi des incidences tangentielles

- aspects "photographiques" : densité , contraste ,grain

bases techniques

image radiante

image latente

image analogique ''photographique'', après traitement (révélateur fixateur, lavage+++)

1-l'agrandissement

la pénombre ou flou géométrique augmente avec : -la taille du foyer du tube radiogène -le rapport d'agrandissement =

distance foyer-détecteur

distance foyer-objet

facteurs de qualité "géométriques" de l'image

petit foyer 0,6 à 1 mm² , 30 kW gros foyer 1,5 à 2 mm² , 100 kW

2.la distorsion

distorsion et exploration de la ceinture scapulaire

une ligne prend naissance dans une image radiographique lorsque le rayon directeur aborde tangentiellement . la surface d'une structure opaque aux rayons X . ou l'interface séparant 2 structures d'opacités différentes

3.la loi des incidences tangentielles (Henri TILLIER 1943)

nécessité d’une incidence oblique pour explorer L5 - S1 et la corps de L5 et/ou le sacrum

nécessité d’une incidence oblique pour explorer L5 - S1 et L5 de face

chaque limite ou ligne apparaissant sur l'image radiographique correspond à une surface ou une interface abordée tangentiellement sur une longueur suffisante par le rayon directeur , dans cette incidence et avec un centrage et une éventuelle obliquité

la lyse isthmique (solution de continuité de l'isthme ou pars interarticularis de l'arc postérieur crée le collier du petit chien de Madame Lachapelle sur les incidences de ¾ du rachis lombaire

coxite septique gauche à Staphylocoques

Henri Tillier electroradiologiste des Hôpitaux d'Alger a publié son livre ,véritable bible de la lecture intelligente de la radiologie par projection en 1947 ; le JAMA lui rend hommage dès1948 par l'analyse de cet ouvrage H Tillier mérite d'être mieux connu des radiologues français et doit être considéré comme un vrai "grand ancien" dans ce domaine .

1.flou géométrique Fg

loi de combinaison des flous en imagerie radiographique par projection

= f (taille du foyer)

= f (rapport d’agrandissement)

2.flou cinétique Fc

le flou cinétique est directement proportionnel au rapport d’agrandissement +++

causes possibles : -déplacement de la structure examinée contention diminution du temps de pose +++ -déplacement du tube pendant l’exposition

flou morphologique Fm

particulièrement important pour l'appréciation (et la mesure) du diamètre des vaisseaux en angiographie le diamètre apparent est modifié par le fenêtrage

flou de détection ou flou d'écran Fd

directement lié au FI (facteur d'intensification) minimum pour les écrans fins (lents ou detail) FI 50 maximum pour les écrans rapides (ou fast) FI 400

flou résultant = √ Fg2 + Fd

2 + Fm2 + Fc

2 Fg =flou géométrique Fd =flou de détection Fm =flou morphologique Fc =flou cinétique

facteurs de qualité "photographiques" de l'image

opacités et hyperclartés parenchymateuses pulmonaires

opacité

hyperclarté

densité (photographique ≈ noircissement moyen)

contraste

kVp élevé > 100 kV kVp modéré 60-70 kV

1 – le contraste

le kilovoltage (kV) est le facteur essentiel du

contraste des images ; c'est pourquoi il est le

premier élément à déterminer

-un kilovoltage élevé (100 kV) privilégie les

interactions de type Compton ; c'est la densité

électronique des absorbeurs qui est l'élément

essentiel , les tissus mous (Z faible) et les

absorbeurs de Z élevé ( Ca essentiellement) ont

un µ proche .

Le rayonnement diffusé est très important

quantitativement +++ ; le contraste est modéré

-un kilovaltage moyen (≤ 70 kV) privilégie les

absorptions par effet photoélectrique avec les

absorbeurs de Z élevé .Le contraste est

maximal (de même que la dose "déposée" au sein

du segment corporel examiné ! ! ! ) . Le

rayonnement diffusé est minime .

kVp élevé > 100 kV

kVp modéré

le rayonnement diffusé représente 50 à 90 % du nombre total de photons sortant du patient et arrivant sur le détecteur en haute tension . Il est responsable d'une perte de contraste (car il "noie" les images des faibles densités)

les facteurs déterminant la production du rayonnement diffusé sont : -le kilovoltage (kVp) et le type d'absorbeur principal ( faible Z moyen, tissus mous +++)

-le volume exploré ++++ cad .la surface irradiée (collimation du faisceau +++) .l'épaisseur du segment corporel examiné (compression +++)

collimation par diaphragme à volets plombés matérialisée par le faisceau lumineux projeté et le laser de centrage

La compression abdominale réduit l’épaisseur du segment corporel (et contribue à la contention) ; elle homogénéise cette épaisseur +++

vessie pneumatique ("ballon gonflable")

sangle de contention ( et de compression abdominale !!!!)

palpateur-séparateur de Hotzknecht-Jacobson.

il faut ensuite limiter la quantité de rayonnement diffusé parvenant au détecteur

2 techniques - grilles ‘’anti diffusantes’’ ou plutôt ‘’anti-diffusé’’ ! - technique de l’ ‘’air gap’’ contrairement aux techniques précédentes qui contribuaient à la limitation des doses d'exposition des patients , ces techniques ont un prix à payer sur le plan de l'irradiation . c'est leur rôle majeur dans l'amélioration

de la qualité de l'image : amélioration du contraste qui permet une visualisation beaucoup plus précise des petites structures à faible contraste propre qui justifie leur emploi

le rapport de grille donne: -une idée du niveau de performance de la grille pour l’amélioration du contraste - un indice de la tolérance de la grille aux erreurs de distance focale

le nombre de lames/unité de longueur de la grille ( pouces ou cm ) détermine la visibilité de l’image de la grille sur les clichés

-la courbe sensitométrique est la représentation graphique de la réponse du couple écran film à l'exposition aux rayons X , les films étant destinés à être lus par transparence , sur un négatoscope (lightbox)

la densité optique d’un film radiographique lu sur un négatoscope = Log10 Io / It It = intensité lumineuse transmise par le film Io = intensité lumineuse reçue par le film (émise par le négatoscope ou le rétroprojecteur ) surveillez la qualité de Io ! ! !

négatoscope

observateur

It

Io

It

Io

It

2 – la densité photographique (noircissement)

fenêtre de lecture

fenêtre de lecture : densités optiques de 0,2 à 2,2 latitude d’exposition: écart des expositions maxi → infos lisibles densité optique du support + voile de base pied de courbe ( zone de sous-exposition ) partie rectiligne (zone de proportionnalité) ; pente = gamma épaule de la courbe (zone de surexposition )

la courbe sensitométrique est la représentation graphique des variations : densité optique=f( exposition ) elle est propre à chaque type de détecteur ; dans le cas d'un couple écrans renforçateurs-films elle a l'allure sigmoïde classique

latitude d’exposition

les éléments du «contraste propre» et de l’environnement déterminent l'apparence des différents éléments anatomiques sur l'image

avec l'accroissement de rapidité des écrans renforçateurs aux "terres rares" , les doses d'exposition nécessaires sont réduites et le nombre de photons nécessaire également. De ce fait le niveau de bruit quantique augmente et ce "bruit" devient visible sous forme de "grain" dans l'image . Il en résulte également une perte de résolution en contraste (pour les objets à faible contraste propre) .Le problème est identique et encore majoré avec les ERLM et les capteurs plans et constitue la rançon des techniques "low dose"

3 – le bruit

le bruit quantique est la source principale du bruit visible il est lié au caractère aléatoire du débit de photons X et s'exprime numériquement par: ±√N / N N étant le flux de photons X pour un kVp et un produit mAs donnés si N = 100 √N = 10 bruit 10/100 si N = 104 √N = 10² bruit 1/1000 la seule solution pour diminuer le bruit est d'augmenter N c’est-à-dire l'exposition

S. Dali, « L’image disparaît », 1938

images et perceptions psycho-sensorielles

W.E Hill, « My wife and my mother-in-law », 1915

R. Shepard, « Terra subterranea »

Good / evil

Illusion / optical

Teach / learn

Me / You

Olny srmat poelpe can raed tihs. I cdnuolt blveiee taht I cluod aulaclty uesdnatnrd waht I was rdanieg. The phaonmneal pweor of the hmuan mnid, aoccdrnig to a rscheearch at Cmabrigde Uinervtisy, it deosn't mttaer in waht oredr the ltteers in a wrod are, the olny iprmoatnt tihng is taht the frist and lsat ltteer be in the rghit pclae. The rset can be a taotl mses and you can sitll raed it wouthit a porbelm. Tihs is bcuseae the huamn mnid deos not raed ervey lteter by istlef, but the wrod as a wlohe. Amzanig huh? yaeh and I awlyas tghuhot slpeling was ipmorantt! if you can raed tihs psas it on !!